2020中考物理重點(diǎn)知識(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練 專題十一 功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算試題

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1、專題十一：功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算 考點(diǎn)一：功、功率綜合計(jì)算 1.(2019惠陽)如圖所示,某品牌太陽能汽車在景區(qū)接送游客。 (1)車輪與地面的總接觸面積為2.0×10-2 m2,該汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×105 Pa,求該汽車對(duì)地面的壓力多大? (2)某次運(yùn)送游客時(shí),該車以18 km/h的速度在水平路面上勻速行駛3.6 km,此時(shí)該車的輸出功率為800 W。求:此過程中該車受到的阻力多大?牽引力所做的功多大? 2.(2019廈門)“塔吊”是修建高層建筑常見的起重設(shè)備,又名“塔式起重機(jī)”。某“塔吊”以恒定功率24 kW將質(zhì)量2 t的重物從

2、靜止開始豎直向上提升45 s,全程v-t關(guān)系如圖。g取10 N/kg。 (1)求t=30 s時(shí)重物所受的拉力。 (2)求整個(gè)過程重物的最大速度。 (3)若重物上升的總高度為60 m,則最后12 s拉力的平均功率為多大? 3.(2019寧波江北)外賣小哥的忙碌也體現(xiàn)了現(xiàn)代生活的節(jié)奏。若摩托車自身質(zhì)量為150 kg,靜止時(shí)總著地面積約為240 cm2,摩托車牽引力的功率為21 kW,某次訂單他要把外賣從萬達(dá)廣場送到6 km遠(yuǎn)的西南大學(xué)附屬小學(xué),若始終以18 km/h的速度勻速行駛,求: (1)在這個(gè)過程中摩托車牽引力的大小; (2)在這個(gè)過程中摩托車

3、的牽引力做的功。 考點(diǎn)二：功、機(jī)械效率綜合計(jì)算 1.(2019德州)小強(qiáng)用如圖所示裝置在10 s內(nèi)將重為450 N的貨物勻速提升2 m,此過程中拉力F的功率為120 W。 求:(1)提升裝置所做的有用功; (2)拉力F做的功; (3)該滑輪組的機(jī)械效率。 2.（2019襄陽）工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為600N的貨物勻速提升了2m,做了1500J的功。求: (1)滑輪組的機(jī)械效率； (2)當(dāng)他用400N的拉力勻速提升其它貨物時(shí),額外功占總功的15%,求提升貨物的重。 3.(20

4、19日照)在建設(shè)工地上,工人把重1 000 N的物體沿著長s=5 m、高h(yuǎn)=1 m的斜面從底部勻速拉上斜面的頂端,沿斜面所用的拉力為250 N(不計(jì)空氣阻力)。求: (1)將物體從斜面底部勻速拉到斜面頂端的過程中,拉力做了多少功? (2)工人使用斜面做功的機(jī)械效率是多少? (3)物體和斜面之間的摩擦力是多大? 4.（2019赤峰）一木塊重480N體積為0.08m3，用力F將木塊沿斜面勻速拉到高處，如圖甲所示。已知拉力F做的功W與木塊沿斜面運(yùn)動(dòng)距離s的關(guān)系如圖乙所示。整個(gè)過程的額外功是320J．（g＝10N/kg） 求：（1）木塊的密度； （2）拉力F

5、大小； （3）斜面的機(jī)械效率。 5.(2019濰坊)一輛質(zhì)量為1.5×103 kg的汽車陷入一泥濘路段,司機(jī)師傅利用滑輪組和周圍條件,組裝成了如圖所示的拖車裝置。已知汽車通過泥濘路段需移動(dòng)8 m距離,汽車在泥濘路段受到的阻力為車重的0.1,滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取10 N/kg。在將車勻速拖離泥濘路段過程中,求: (1)做的有用功; (2)作用在繩子自由端的拉力。 6.(2019安徽)如圖所示,工人用滑輪組提升貨物,每個(gè)滑輪所受的重力均為50 N。 (1)用滑輪組讓重為750 N的貨物以0.2 m/s的速度勻速豎直上升1

6、0 s,求工人做的有用功。 (2)若繩子能夠承受的最大拉力為500 N,貨物提升過程中繩子所受的重力和摩擦力對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%,求滑輪組的最大機(jī)械效率。 7.(2019北部灣)如圖,在水平地面上放著物體A, A與地面的接觸面積為0.14 m2,對(duì)地面的壓強(qiáng)為3 000 Pa。用滑輪組勻速提升物體A時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是84%(不計(jì)繩重和摩擦)。求: (1)物體A的重力; (2)動(dòng)滑輪的重力; (3)用此滑輪組使物體A以0.2 m/s的速度勻速上升,在5 s的時(shí)間內(nèi),人拉力所做的功。 考點(diǎn)三：浮力、機(jī)械效率綜合計(jì)算 1

7、.（2019昆明）一人用桶從井里取水，己知桶的容積是6L，空桶的質(zhì)量是1.5kg，忽略繩子的重力。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）裝滿水后水的質(zhì)量； （2）用繩子把桶放到井里，進(jìn)入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此時(shí)它排開水的體積是3×10-3m3，桶受到的浮力； （3）將一滿桶水從桶底剛好離開水面開始勻速提高5m，繩子的拉力做的功； （4）提水的效率。 2.(2019廣西)北海、防城港、欽州是廣西與東盟經(jīng)濟(jì)交流的重要港口城市,滑輪組在港口機(jī)械設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用,機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)制造過程中需要進(jìn)行靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn),某科研室用實(shí)心圓柱體A進(jìn)

8、行靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn),如圖所示,已知A的體積為1.2×10-3 m3,質(zhì)量為2.1 kg。整個(gè)打撈過程A被勻速提升,A浸沒在水中時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為60%。忽略繩重及滑輪摩擦,不考慮水的阻力,求: (ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)A受到的重力; (2)A浸沒在水中時(shí)受到的浮力; (3)A完全離開水面后,繩子自由端的拉力F; (4)A完全離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率。(機(jī)械效率精確到0.1%) 3.(2019巴中)如圖所示,某施工隊(duì)利用滑輪組從水中提取物體,上升過程中物體始終不接觸水底。已知物體質(zhì)量為4 t,體積為1 m3。(ρ水=1

9、.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)物體浸沒在水中時(shí),求物體所受浮力的大小; (2)物體下表面與水面距離為3 m時(shí),求物體下表面所受水的壓強(qiáng); (3)若不計(jì)動(dòng)滑輪的自重、繩重和摩擦以及水對(duì)物體的阻力,當(dāng)浸沒在水中的物體被勻速提升時(shí),求電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力; (4)物體離開水面后,在電動(dòng)機(jī)作用下勻速上升,若電動(dòng)機(jī)的功率為9 kW,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為1.5×104 N,求物體上升的速度和滑輪組的機(jī)械效率(機(jī)械效率精確到0.1%)。 4.（2019齊齊哈爾）圖甲是某起重船的示意圖，A處為卷揚(yáng)機(jī)，吊臂前端滑輪組如圖乙所示。 在一次吊裝施工中，當(dāng)

10、起重船從運(yùn)輸船上吊起重物時(shí)，起重船浸入海水中的體積增加了18m3，重物在空中勻速豎直上升了3m，所用時(shí)間為30s。已知?jiǎng)踊喛傊貫?×104N，不計(jì)鋼絲繩重及摩擦。（ρ海水＝1.0×103kg/m3） （1）求該重物的重力是多少？ （2）求鋼絲繩拉力F做功的功率是多少？ （3）求該重物在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率。 備戰(zhàn)2020中考物理重點(diǎn)知識(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練 ——專題十一：功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算參考答案 考點(diǎn)一：功、功率綜合計(jì)算 1.(2019惠陽)如圖所示,某品牌太陽能汽車在景區(qū)接送游客。 (1)車輪與地面的總接觸面積為2.0×10-2 m

11、2,該汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×105 Pa,求該汽車對(duì)地面的壓力多大? (2)某次運(yùn)送游客時(shí),該車以18 km/h的速度在水平路面上勻速行駛3.6 km,此時(shí)該車的輸出功率為800 W。求:此過程中該車受到的阻力多大?牽引力所做的功多大? 【答案】(1)5×103 N　(2)160 N　5.76×105 J 【解析】(1)汽車對(duì)地面的壓力F=pS=2.5×105 Pa×2.0×10-2 m2=5×103 N; (2)汽車速度v=18 km/h=18× m/s=5 m/s, 由P===Fv得牽引力F===160 N; 因?yàn)檐噭蛩龠\(yùn)動(dòng),所以受到的阻力f=F=160 N; 牽引力

12、做功W=Fs=160 N×3 600 m=5.76×105 J。 2.(2019廈門)“塔吊”是修建高層建筑常見的起重設(shè)備,又名“塔式起重機(jī)”。某“塔吊”以恒定功率24 kW將質(zhì)量2 t的重物從靜止開始豎直向上提升45 s,全程v-t關(guān)系如圖。g取10 N/kg。 (1)求t=30 s時(shí)重物所受的拉力。 (2)求整個(gè)過程重物的最大速度。 (3)若重物上升的總高度為60 m,則最后12 s拉力的平均功率為多大? 【答案】(1)2×104 N　(2)1.2 m/s　(3)1×104 W 【解析】(1)由圖象可知,在15~45 s階段重物豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡條件可知,

13、拉力與重力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以t=30 s時(shí),重物所受的拉力F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N。 (2)由題意知,0~45 s內(nèi),拉力的功率恒定不變,P=24 kW=2.4×104 W,由P===Fv得,整個(gè)過程重物的最大速度(即勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度)vm===1.2 m/s。 (3)由題知,整個(gè)過程中重物上升的總高度為60 m,則全程塔吊對(duì)重物做功W=Gh=2×104 N×60 m=1.2×106 J, 前45 s“塔吊”對(duì)重物做的功: W1=Pt1=2.4×104 W×45 s=1.08×106 J, 最后12 s拉力做的功: W2=W-W1=1

14、.2×106 J-1.08×106 J=1.2×105 J, 則最后12 s拉力的平均功率: P'===1×104 W。 3.(2019寧波江北)外賣小哥的忙碌也體現(xiàn)了現(xiàn)代生活的節(jié)奏。若摩托車自身質(zhì)量為150 kg,靜止時(shí)總著地面積約為240 cm2,摩托車牽引力的功率為21 kW,某次訂單他要把外賣從萬達(dá)廣場送到6 km遠(yuǎn)的西南大學(xué)附屬小學(xué),若始終以18 km/h的速度勻速行駛,求: (1)在這個(gè)過程中摩托車牽引力的大小; (2)在這個(gè)過程中摩托車的牽引力做的功。 【答案】(1)4 200 N　(2)2.52×107 J 【解析】(1)摩托車的速度v=18 km/h=5 m/s

15、,摩托車牽引力的功率為P=21 kW=2.1×104 W,在這個(gè)過程中摩托車牽引力的大小F===4 200 N; (2)由v=得,摩托車行駛的時(shí)間t=== h=1 200 s,則摩托車的牽引力做的功:W=Pt=2.1×104 W×1 200 s=2.52×107 J。 考點(diǎn)二：功、機(jī)械效率綜合計(jì)算 1.(2019德州)小強(qiáng)用如圖所示裝置在10 s內(nèi)將重為450 N的貨物勻速提升2 m,此過程中拉力F的功率為120 W。 求:(1)提升裝置所做的有用功; (2)拉力F做的功; (3)該滑輪組的機(jī)械效率。 【答案】(1)900 J　(2)1 200 J　(3)75% 【解析】(

16、1)提升裝置所做的有用功: W有用=Gh=450 N×2 m=900 J; (2)根據(jù)P=可得拉力F做的功: W總=Pt=120 W×10 s=1 200 J; (3)滑輪組的機(jī)械效率η==×100%=75%。 2.（2019襄陽）工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為600N的貨物勻速提升了2m,做了1500J的功。求: (1)滑輪組的機(jī)械效率； (2)當(dāng)他用400N的拉力勻速提升其它貨物時(shí),額外功占總功的15%,求提升貨物的重。 解：（1）所做的有用功：，由題知，工人做了1500J的功，即W總=1500J，滑輪組的機(jī)械效率：； （2）當(dāng)他用400N的拉力勻速提升其它貨物時(shí)，

17、額外功占總功的15%，則有用功占總功的為85%，即η′=85%，由圖知，n=3，滑輪組的機(jī)械效率，所以，此時(shí)提升的物重：。 3.(2019日照)在建設(shè)工地上,工人把重1 000 N的物體沿著長s=5 m、高h(yuǎn)=1 m的斜面從底部勻速拉上斜面的頂端,沿斜面所用的拉力為250 N(不計(jì)空氣阻力)。求: (1)將物體從斜面底部勻速拉到斜面頂端的過程中,拉力做了多少功? (2)工人使用斜面做功的機(jī)械效率是多少? (3)物體和斜面之間的摩擦力是多大? 【答案】(1)1 250 J　(2)80%　(3)50 N 【解析】(1)將物體從斜面底部勻速拉到斜面頂端的過程中,拉力做的功W總=Fs=

18、250 N×5 m=1 250 J; (2)工人做的有用功W有=Gh=1 000 N×1 m=1 000 J, 工人使用斜面做功的機(jī)械效率 η=×100%=×100%=80%; (3)克服摩擦力做的額外功W額=W總-W有=1 250 J-1 000 J=250 J,由W額=fs可得, 物體和斜面之間的摩擦力f===50 N。 4.（2019赤峰）一木塊重480N體積為0.08m3，用力F將木塊沿斜面勻速拉到高處，如圖甲所示。已知拉力F做的功W與木塊沿斜面運(yùn)動(dòng)距離s的關(guān)系如圖乙所示。整個(gè)過程的額外功是320J．（g＝10N/kg） 求：（1）木塊的密度； （2）拉力F大?。?

19、 （3）斜面的機(jī)械效率。 解：（1）木塊的質(zhì)量：m＝＝＝48kg 木塊的密度：ρ＝＝＝0.6×103kg/m3 （2）由圖象知，拉力做總功800J，木塊移動(dòng)的距離是4m， W＝Fs得，拉力為：F＝＝＝200N （3）木塊上升過程中有用功為：W有＝W﹣W額＝800J﹣320J＝480J 斜面的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝60% 答：（1）木塊的密度是0.6×103kg/m3； （2）拉力F大小是200N； （3）斜面的機(jī)械效率是60%。 5.(2019濰坊)一輛質(zhì)量為1.5×103 kg的汽車陷入一泥濘路段,司機(jī)師傅利用滑輪組和周圍條件,組裝成了如圖所示的拖車裝置。

20、已知汽車通過泥濘路段需移動(dòng)8 m距離,汽車在泥濘路段受到的阻力為車重的0.1,滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取10 N/kg。在將車勻速拖離泥濘路段過程中,求: (1)做的有用功; (2)作用在繩子自由端的拉力。 【答案】(1)1.2×104 J　(2)625 N 【解析】(1)汽車在泥濘路段受到的阻力: f=0.1mg=0.1×1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×103 N; 將車勻速拖離,由二力平衡條件可得,滑輪組對(duì)車的拉力:F拉=f=1.5×103 N; 所做有用功W有=F拉s車=1.5×103 N×8 m=1.2×104 J; (2)由圖可知n=3,則繩子自

21、由端移動(dòng)的距離: s繩=3s車=3×8 m=24 m, 由η=可得總功:W總===1.5×104 J; 作用在繩子自由端的拉力:F===625 N。 6.(2019安徽)如圖所示,工人用滑輪組提升貨物,每個(gè)滑輪所受的重力均為50 N。 (1)用滑輪組讓重為750 N的貨物以0.2 m/s的速度勻速豎直上升10 s,求工人做的有用功。 (2)若繩子能夠承受的最大拉力為500 N,貨物提升過程中繩子所受的重力和摩擦力對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%,求滑輪組的最大機(jī)械效率。 【答案】(1)1 500 J　(2)85% 【解析】(1)由v=可得貨物升高的高度: h=vt=0.2

22、m/s×10 s=2 m, 工人做的有用功W有用=Gh=750 N×2 m=1 500 J; (2)由題知,貨物提升過程中繩子所受的重力和摩擦力對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%,當(dāng)以繩子能夠承受的最大拉力提升貨物時(shí),拉力做的總功為Fs,則有: Fs=G物h+G動(dòng)h+10%Fs,由圖可知n=2,則s=2h,可得: 1.8F=G物+G動(dòng),即提升貨物的最大重力G物=1.8F-G動(dòng)=1.8×500 N-50 N=850 N,則滑輪組的最大機(jī)械效率η===×100%=×100%=85%。 7.(2019北部灣)如圖,在水平地面上放著物體A, A與地面的接觸面積為0.14 m2,對(duì)地面的壓強(qiáng)為3

23、000 Pa。用滑輪組勻速提升物體A時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是84%(不計(jì)繩重和摩擦)。求: (1)物體A的重力; (2)動(dòng)滑輪的重力; (3)用此滑輪組使物體A以0.2 m/s的速度勻速上升,在5 s的時(shí)間內(nèi),人拉力所做的功。 【答案】(1)420 N　(2)80 N　(3)500 J 【解析】(1)由p=可得,A對(duì)地面的壓力: F壓=pS=3 000 Pa×0.14 m2=420 N, 因?yàn)槲矬wA在水平地面上, 所以物體A的重力 GA=F壓=420 N; (2)用滑輪組勻速提升物體A時(shí),不計(jì)繩重和摩擦,則滑輪組的機(jī)械效率η=====84%,解得動(dòng)滑輪重力G輪=80 N;

24、 (3)用此滑輪組使物體A以0.2 m/s的速度勻速上升5 s,則物體A上升的高度h=vt=0.2 m/s×5 s=1 m,由圖可知n=2,則拉力端移動(dòng)距離s=2h=2×1 m=2 m,不計(jì)繩重和摩擦,則繩端的拉力F=(GA+G輪)=(420 N+80 N)=250 N,人拉力做的功W總=Fs=250 N×2 m=500 J。 考點(diǎn)三：浮力、機(jī)械效率綜合計(jì)算 1.（2019昆明）一人用桶從井里取水，己知桶的容積是6L，空桶的質(zhì)量是1.5kg，忽略繩子的重力。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）裝滿水后水的質(zhì)量； （2）用繩子把桶放到井里，進(jìn)入一些水后，桶仍然

25、漂浮在水中，此時(shí)它排開水的體積是3×10-3m3，桶受到的浮力； （3）將一滿桶水從桶底剛好離開水面開始勻速提高5m，繩子的拉力做的功； （4）提水的效率。 解：（1） 由 可得，裝滿水后水的質(zhì)量： m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg； （2）．桶受到的浮力； F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N； （3）．繩子的拉力做的功： W=G總h=（m桶+m）gh=（1.5kg+6kg）×10N/kg×5m=375J； （4）．提水的效率： 2.(2019廣西)北海、防城港、欽州是廣西與東盟經(jīng)濟(jì)交流的重要港

26、口城市,滑輪組在港口機(jī)械設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用,機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)制造過程中需要進(jìn)行靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn),某科研室用實(shí)心圓柱體A進(jìn)行靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn),如圖所示,已知A的體積為1.2×10-3 m3,質(zhì)量為2.1 kg。整個(gè)打撈過程A被勻速提升,A浸沒在水中時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為60%。忽略繩重及滑輪摩擦,不考慮水的阻力,求: (ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)A受到的重力; (2)A浸沒在水中時(shí)受到的浮力; (3)A完全離開水面后,繩子自由端的拉力F; (4)A完全離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率。(機(jī)械效率精確到0.1%) 【答案】(1)21 N　(2)12 N　(3)9

27、 N　(4)77.8% 【解析】(1)物體A所受重力: GA=mg=2.1 kg×10 N/kg=21 N; (2)A浸沒在水中時(shí)受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10-3 m3=12 N; (3)A浸沒在水中時(shí),η=60%,則: W有=(GA-F浮)·h,W總=(GA-F浮)·h+G動(dòng)·h, 由η=得,=60%, 即=60%,解得G動(dòng)=6 N, 由圖知,滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,A完全出水后,繩子拉力F=(GA+G動(dòng))=(21 N+6 N)=9 N; (4)由η====得,A完全離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×1

28、00%≈77.8%。 3.(2019巴中)如圖所示,某施工隊(duì)利用滑輪組從水中提取物體,上升過程中物體始終不接觸水底。已知物體質(zhì)量為4 t,體積為1 m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)物體浸沒在水中時(shí),求物體所受浮力的大小; (2)物體下表面與水面距離為3 m時(shí),求物體下表面所受水的壓強(qiáng); (3)若不計(jì)動(dòng)滑輪的自重、繩重和摩擦以及水對(duì)物體的阻力,當(dāng)浸沒在水中的物體被勻速提升時(shí),求電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力; (4)物體離開水面后,在電動(dòng)機(jī)作用下勻速上升,若電動(dòng)機(jī)的功率為9 kW,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為1.5×104 N,求物體上升的速度和滑輪組的機(jī)械效率(

29、機(jī)械效率精確到0.1%)。 【答案】(1)1×104 N　(2)3×104 Pa　(3)1×104 N (4)0.2 m/s　88.9% 【解析】(1)物體受到的浮力F浮=G排=ρ水V排 g=ρ水V物 g=1.0×103 kg/m3×1 m3×10 N/kg=1×104 N; (2)物體下表面所受水的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa; (3)物體的質(zhì)量 m=4 t=4×103 kg, 物體所受的重力G=mg=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N; 當(dāng)物體浸沒在水中,滑輪組對(duì)物體的拉力: F拉=G-F浮=4×104

30、 N-1×104 N=3×104 N,不計(jì)動(dòng)滑輪的自重、繩重、繩與滑輪的摩擦以及水對(duì)物體的阻力,n=3,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F'=F拉=×3×104 N=1×104 N; (4)由P===Fv得,電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度vF===0.6 m/s, 物體上升的速度v物=vF=×0.6 m/s=0.2 m/s, 滑輪組的機(jī)械效率η=====×100%≈88.9%。 4.（2019齊齊哈爾）圖甲是某起重船的示意圖，A處為卷揚(yáng)機(jī)，吊臂前端滑輪組如圖乙所示。 在一次吊裝施工中，當(dāng)起重船從運(yùn)輸船上吊起重物時(shí)，起重船浸入海水中的體積增加了18m3，重物在空中勻速豎直上升了3m，所用時(shí)間為30s。已知?jiǎng)踊?/p>

31、輪總重為2×104N，不計(jì)鋼絲繩重及摩擦。（ρ海水＝1.0×103kg/m3） （1）求該重物的重力是多少？ （2）求鋼絲繩拉力F做功的功率是多少？ （3）求該重物在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率。 解： （1）起重船增大的浮力： △F?。溅阉甮△V排＝1×103kg/m3×10N/kg×18 m3＝1.8×105N， 因?yàn)槠鹬卮冀K漂浮， 所以該重物的重力： G＝△F?。?.8×105N； （2）由圖知，n＝4，不計(jì)鋼絲繩重及摩擦，鋼絲繩的拉力： F＝（G+G動(dòng)）＝×（1.8×105N+2×104N）＝5×104N； 拉力端移動(dòng)距離s＝4h＝4×3m＝12m， 拉力做的總功： W總＝Fs＝5×104N×12m＝6×105J， 拉力做功的功率： P＝＝＝2×104W； （3）拉力做的有用功： W有用＝Gh＝1.8×105N×3m＝5.4×105J， 滑輪組的機(jī)械效率： η＝＝×100%＝90%。 答：（1）該重物的重力是1.8×105N； （2）鋼絲繩拉力F做功的功率是2×104W； （3）該重物在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率為90%。